Question

1．实验室中备有稀硫酸、盐酸、醋酸、醋酸钠、纯碱、碳酸氢钠、烧碱、硅酸钠、二氧化硅、蒸馏水等试剂，仪器齐全，自选．已知碳酸酸性比硅酸强
请设计一实验，通过反应的现象，验证碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱．要求：
（1）画出简易的装置图；
（2）写出选用试剂，并叙述反应现象及结论．

Answer 1

分析 （1）验证碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱，将CH₃COOH与Na₂CO₃发生反应：Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，说明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；产生的CO₂气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去混有的醋酸蒸汽，然后再通入硅酸钠溶液发生反应CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，说明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃，再结合仪器的作用画图；
（2）根据操作步骤排序，再根据物质间的反应及物质的性质确定实验现象及结论．

解答 解：（1）验证碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱，将CH₃COOH与Na₂CO₃发生反应：Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，说明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；产生的CO₂气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去混有的醋酸蒸汽，然后再通入硅酸钠溶液发生反应CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，说明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃；D中为醋酸，A为碳酸钠，醋酸滴加到A中与Na₂CO₃反应生成二氧化碳，B中为饱和碳酸氢钠溶液，除去二氧化碳中混有的醋酸蒸汽，二氧化碳与通入C中与硅酸钠反应生成硅酸，所以简易的装置图见答案，
答：简易的装置图为；
（2）实验时，实验操作步骤为：连接装置、检查气密性、加入药品和试剂、打开分液漏斗的盖子并打开活塞，醋酸和碳酸钠反应Na₂CO₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+H₂O+CO₂↑，A中固体表面有气泡产生，说明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；乙酸易挥发，产生的CO₂气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去混有的醋酸蒸汽，然后再通入试管C硅酸钠溶液发生反应CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，反应生成碳酸钠和硅酸沉淀，所以看到有沉淀生成，说明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃，酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，
答：A中固体表面有气泡产生；说明酸性CH₃COOH＞H₂CO₃；试管C中有白色沉淀生成；说明酸性H₂CO₃＞H₂SiO₃；酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．

点评 本题考查了探究顺序强弱实验方案的设计，明确物质的性质是解本题关键，结合强酸制取弱酸实验原理来分析解答，注意：醋酸有挥发性，导致制取的二氧化碳中含有醋酸，干扰实验，为易错点，题目难度中等．